著名的船用泵及海洋平臺用泵制造商代斯米與船舶設計公司Carl Bro及板式換熱器制造商APV開展了為期數年的緊密合作，以滿足日益增加的對環境中CO₂減排的需求。該研究項目的目標是優化船用輔助服務系統，減少泵的電力消耗，從而減少CO2的排放量。

　　該項目首先將減排目標集中在海水冷卻系統，因為它是普通中央冷卻系統的一部分。選擇大家都熟悉的散貨船為對象，因此該研究的結論可以方便地應用到現有的以及新建的船舶項目中。

　　在本研究中，通過優化管路系統設計和泵及換熱器的選型，水泵的電機功率從29.09kW下降到2.69kW，燃油消耗量從57.7噸/年下降到5.33噸/年，CO₂排放量可從179.6噸/年下降到16.6噸/年，下降比率為91%。

海水冷卻系統描述

　　三臺海水泵并聯安裝，兩用一備，每臺泵的設計流量為系統流量的50%。水泵通過共用管線從地位通海閥箱和高位通海閥箱抽海水，泵送出的海水通過兩個并聯的換熱器后排回海里。

　　兩用一備的三臺泵系統設計是最常見的設計方法，主要是因為這樣系統設計，能保證系統運行靈活、可靠。

案例分析及比較

　　運行條件：所有方案基于相同的運行條件，例如， 相同的海水溫度、管徑、設備位置等。

◆ 方案1：

　　在海水冷卻系統的初步設計時，水泵流量和揚程來自船舶建造說明書中陳述的初步參數。在采購時，采用初設階段的水泵參數作為最終的設計參數。

　　每臺換熱器根據總傳熱量需求的65%進行選型，每臺換熱器在選型時，增加了15%的安區系數。

　　水泵在系統壓力下運行，水泵運行在性能曲線的末端，大約在流量321m³/h，揚程2.4barg,功率29.09kW。

設備參數：

　　水泵： 3臺，流量230m³/h，揚程3barg

　　換熱器：2臺，4251kW熱交換器

　　流量：230m³/h，流阻：0.87 bar

◆ 方案2：

　　總制冷量從2×65%降到2×50%。總制冷量降低后，每臺換熱器熱傳導系數仍然有15%的余量。

　　設計者、船廠和船東擬定換熱器技術參數所用的方法導致了換熱器具有兩倍的安區系數。

設備參數：

　　水泵：3臺，流量205m³/h，揚程0.9barg，功率6.80kW

　　換熱器：2臺，3270kW熱交換器

　　流量：205m³/h，流阻：0.69bar

◆ 方案3：

　　通過降低換熱器的壓降，進一步優化換熱器的選型。

設備參數：

　　水泵：3臺，流量180m³/h，揚程0.4barg，功率2.69kW

　　換熱器：2臺，3270 kW熱交換器

　　流量：180m³/h，流阻：0.2bar

圖1. 典型的輕型散貨船海水冷卻系統圖

比較與結論

　　從表1可以看出，CO2排放量可從179.6噸/年下降到16.1噸/年，下降比率為91%，CO₂減排效果十分顯著。換熱器的壓降對于冷卻系統的設計是非常關鍵的，通過降低換熱器的壓降，采用高效水泵，可以達到優化冷卻系統設計，實現綠色船舶的設計理念。